内容正文:
专题04 金属与酸、金属与盐溶液的反应
一、金属与酸反应的定量分析
二、金属活动性顺序的判断
三、金属活动性顺序的实验设计与探究
四、应用金属活动性顺序判断金属与酸(盐)反应后溶液(滤杂)成分
金属与酸反应的定量分析
本考点一般考查知识点有:①一定量的金属混合物与足量酸反应,生成一定量H2,根据H2的量分析金属混合物的组成;②等质量不同金属分别与等质量等浓度的同种(或不同种)酸反应,分析剩余物的质量大小;③利用坐标图分析同质量(或不同质量)的金属与等量(或不等量)的酸反应后有关结论的正误判断等。一般在选择题或计算题中呈现。
一、金属不足(横坐标为时间)
题眼
等质量的Mg、Al、Zn、Fe 三种金属
解题思路
1、金属不足,酸就一定过量,化学反应中产物量永远由量不足的物质决定,虽然题目中所给金属质量相同,但是因为相对原子质量不同,则生成氢气的质量一定不同
2、斜率代表:产生氢气的速度(由金属活动性顺序决定)
3、产生氢气的总质量由相等价态的金属相对质量决定(铝等价为2价后相对质量为18)
二、金属不足(横坐标为金属质量)
题眼
解题思路
1、因为酸足量,所以没有拐点
2、直线的斜率代表:等质量的金属产生氢气的量
注意:(1)金属的活动性决定了金属与酸反应的速率,金属越活泼,与酸反应的速率越大,图像中斜线的倾斜度越大(M的活动性强于N);
(2)金属的相对原子质量与化合价决定了金属与酸反应生成氢气的多少,当两种金属成盐时的化合价相同时,等质量的两种盐中相对原子质量越小的,生成的氢气越多,图像中的拐点越高(M的相对原子质量小于N)。
三、足量金属等量酸
横坐标为时间
斜率代表氢气生成速率,则由 金属活动性顺序 决定
横坐标为 金属质量
斜率与等价后的 相对质量成反比
金属是足量的,说明酸完全反应,最终生成氢气的质量要依据酸的质量来计算,所以最终生成氢气的质量相等
典例精讲】
(2020山东滨州)
1. 现有质量相等的甲、乙、丙三种金属,分别放入三份溶质质量分数相同的足量稀硫酸中,生成氢气的质量与反应时间的关系如图所示(已知甲、乙、丙在生成物中均显+2价)。则下列说法错误的是
A. 完全反应所需时间:丙>甲>乙 B. 生成氢气的质量:甲>乙>丙
C. 相对原子质量:乙>丙>甲 D. 消耗硫酸的质量:甲>乙>丙
(2020湖北孝感)
2. 现有某铁样品5.6g,含有的杂质为镁、锌、铜中的两种或三种。向其中逐渐加入溶质质量分数为9.8%的稀硫酸,产生氢气质量与加入稀硫酸质量的关系如下图所示。则下列结论正确的个数是
①恰好完全反应时,一定没有固体剩余
②x的值为0.2
③铁样品中可能含有镁
④M点对应的溶液中含有2种或3种溶质
A. 1个
B. 2个
C. 3个
D. 4个
(2020山东济宁)
3. 在两只烧杯中分别放入相同质量的镁、锌两种金属,然后向两只烧杯中分别倒入相同质量、相同质量分数的稀硫酸,反应产生氢气的质量与消耗硫酸的质量关系如图。综合以上信息得到以下结论,合理的是
A. 从图象可以看出,金属镁比金属锌的活动性强
B. 若两种金属都有剩余,二者得到的氢气质量相同
C. 若硫酸有剩余,二者得到氢气的质量相同
D. 若两种金属完全溶解,二者消耗硫酸的质量相同
(2019广东省卷)
4. 取一定量打磨后的铝片于某容器中,再逐渐加入稀盐酸。加入稀盐酸的质量与有关量的变化关系图错误的是
A. B. C. D.
金属活动性顺序的判断
本考点的主要考查方式有:①根据金属在自然界的存在形式判断;②根据金属冶炼的发展史判断;③根据金属在自然界的腐蚀程度判断;④根据金属与氧气、酸或盐的反应判断。一般以选择题形式呈现,少量出现在填空题中。
【典例精讲】
(2020北京市)
5. 下列不能与稀盐酸反应的金属是
A. Cu B. Zn C. Al D. Mg
(2020山东滨州)
6. 已知A、B、C、D是四种金属单质,A能从B的硝酸盐溶液中置换出B,但A不能与稀盐酸反应;相同条件下,C、D能与稀盐酸反应产生H2,且D比C反应剧烈。则四种金属的活动性由强到弱的顺序是
A. D>C>A>B B. A>B>C>D C. B>A>C>D D. D>C>B>A
(2020黑龙江鸡西)
7. 将金属锰(Mn)投入稀盐酸中,有气泡产生。将镁条插入硫酸锰溶液中,如果有锰析出,则Mn、Mg、Cu的金属活泼性由强到弱的顺序是
A. Mg、Mn、Cu B. Mn、Mg、Cu
C. Cu、Mg、Mn D. Cu、Mn、Mg
(2020湖南邵阳)
8. 金属的用途很广,我们应该节约和保护金属资源,请用所学化学知识回答下列问题:
(1)铁制品长期裸露在室外易生锈,铁生锈实际上是铁与空气中的_____等发生化学反应的过程;
(2)为了预防铁制品生锈